紫外可见分光光度计测定sic薄膜透射光谱和反射光谱

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1、题目紫外-可见分光光度计测定SiC薄膜透射光谱和反射光谱学院（所、中心）专业名称姓名学号二〇一二年五月摘要紫外可见分光光度计是一类很重要的分析仪器，无论在物理学、化学、生物学、医学、材料学、环境科学等科学研究领域,还是在化工、医药、环境检测、冶金等现代生产与管理行业，紫外可见分光光度计都获得了日益广泛的应用。本文着重介绍紫外-可见分光光度计用于测定SiC薄膜透射光谱和反射光谱，计算出SiC薄膜光学带隙。关键词：紫外-可见分光光度计  禁带宽度  光学带隙1.序紫外-可见分光光度法是利用物质的分子或离子对

2、某一波长范围的光的吸收作用，对物质进行定性分析、定量分析及结构分析,所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中特定波长的光而产生的吸收光谱。按所吸收光的波长区域不同，分为紫外分光光度法和可见分光光度法，合称为紫外-可见分光光度法。1.1紫外-可见分光光度计原理紫外-可见分光光度法定量分析的基础是朗伯-比尔（Lamber-Beer)定律。Lambert-Beer定律假设照射到吸光物质上的光是严格的单色光，且被测物质是由独立的、彼此之间无相互作用的吸收粒子组成。Lambert-Beer定律可被定义为：当一束平行的

3、单色光通过某一均匀的有色溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和光程的乘积成正比。Lambert-Beer定律是分光光度法定量分析的基本依据，也是紫外可见分光光度计的基本原理。—般地，紫外可见分光光度计主要由光源系统、单色器系统、样品室、检测系统组成。紫外可见分光光度的技术指标主要有11个，即：波长准确度、波长重复性、光度准确度、光度重复性、杂散光、光谱带宽、基线平直度、稳定性、光度噪声、线性、线性动态范围。其中波长准确度、波长重复性、光度准确度、光度重复性、杂散光是较重要的技术指标，是衡量仪器质量好坏的主要

4、依据。1.2紫外-可见分光光度计应用范围紫外－可见分光光度计可用于：1.物质的定量分析、定性分析和结构分析；2.测定某些化合物的物理化学参数，如摩尔质量、配合物的配合比例和稳定常熟、酸碱电离常数等。（1）定性分析：　　在有机化合物的定性鉴定和结构分析中，由于紫外－可见光谱较简单，特征性不强，因此该法的应用也有一定的局限性。但是它适用于不饱和有机化合物。尤其是共轭体系的鉴定，以此推断未知物的骨架结构。此外，可配合红外光谱、核磁共振波谱法和质谱法进行定性鉴定和结构分析，因此它仍不失为是一种有用的辅助方法。　

5、　一般有两种定性分析方法，1比较吸收光谱曲线；2用经验规则计算最大吸收波长λmax，然后与实测值进行比较。（2）结构分析结构分析可用来确定化合物的构型和构象。如辨别顺反异构体和互变异构体。（3）定量分析紫外－可见分光光度定量分析的依据是Lambert-Beer定律，即在一定波长处被测定物质的吸光度与它的浓度呈线性关系。应此，通过测定溶液对一定波长入射光的吸光度可求出该物质在溶液中的浓度和含量。种常用的测定方法有：单组分定量法、多组分定量法、双波长法、示差分光光度法和导数光谱法等。（4）配合物组成及其稳定

6、常数的测定　　测量配合物组成的常用方法有两种：摩尔比法（又称饱和法）和等摩尔连续变化法（又称Job法）。（5）E酸碱离解常数的测定　　光度法是测定分析化学中应用的指示剂或显色剂离解常数的常用方法，该法特别适用于溶解度较小的弱酸或弱碱。1.3紫外-可见分光光度计优缺点（1）紫外-可见分光光度计优点1．与其它光谱分析方法相比，其仪器设备和操作都比较简单，费用少，分析速度快;2.灵敏度高;3.选择性好;4.精密度和准确度较高;5.用途广泛。（2）紫外-可见分光光度计缺点1.需做每种组分的吸收曲线；2.干扰因素

7、比较多，如：光源稳定性、入射光非单色性、显色团等；3.测量高浓度溶液，出现偏离。1.4SiC材料简介早在1923年，人们就已发现SiC的注入电致发光现象。经过多年的研究，目前已经清楚地知道SiC是一种间接带隙半导体材料，SiC的带隙宽度与其结晶形态有关，如3C-SiC的带隙宽度为Eg=2.2eV，4H-SiC的带隙宽度为Eg=3.28eV，6H-SiC的带隙宽度为Eg=2.86eV，均大于SiC、GaAS等常用的半导体材料的带隙宽度，因此SiC可作为可见光的短波区域的发光材料。另外，SiC在紫外光区域有

8、很大的吸收，因而可用作紫外光探测器的候选材料。由此可见，SiC在光电器件方面有着广泛的应用前景。采用各种制备技术制备的SiC薄膜，带隙宽度会随着薄膜成分的变化、制备工艺的不同以及杂质浓度的变化而有所不同。许多研究人员研究了衬底温度等制备工艺参数对SiC薄膜带隙宽度的影响，陈伟等人对退火前后SiC薄膜的带隙宽度的变化也作了一些研究，而N.Saito等人则研究了薄膜中碳含量的变化对SiC薄膜光学带隙的影响。光吸收谱反映了能带中电子态的跃迁过程和